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肠道微生物可能影响肌萎缩侧索硬化的过程。

肠道微生物可能影响肌萎缩侧索硬化的过程。

发布时间:2019-07-24


Weizmann科学研究所的研究人员在小鼠体内发现肠道微生物(统称为肠道微生物组)可能会影响肌萎缩侧索硬化症(ALS),也称为Lou Gehrig病。正如今天在自然界报道的那样,在小鼠接受某些肠道微生物菌株或已知由这些微生物分泌的物质后,ALS样疾病的进展减慢。初步结果表明,微生物组的调节功能的发现可能适用于患有ALS的人类患者。

“我们长期以来的科学和医学目标是阐明微生物组对人类健康和疾病的影响,大脑是一个迷人的新领域,”免疫学系的Eran Elinav教授说。他的团队与计算机科学和应用数学系的Eran Segal教授共同完成了这项研究。Segal详细阐述:“鉴于越来越多的证据表明微生物组影响大脑功能和疾病,我们希望研究其在肌萎缩侧索硬化中的潜在作用。”该研究由博士后研究员Drs领导。Eran Blacher和Stavros Bashiardes以及员工科学家Hagit Shapiro博士都在Elinav实验室工作。他们与Eran Segal实验室的博士后研究员Daphna Rothschild博士和Hadassah医疗中心运动神经元疾病诊所负责人Marc Gotkine博士合作,

科学家们开始在一系列实验中证明转基因小鼠中ALS样疾病的症状在这些小鼠被给予广谱抗生素以消灭其大部分微生物组后恶化。此外,科学家们发现,在无菌条件下(根据定义,小鼠不携带自己的微生物组)生长这些易受ALS影响的小鼠非常困难,因为这些小鼠在无菌环境中难以存活。总之,这些结果暗示了微生物组改变与遗传易感ALS的小鼠疾病进展加速之间的潜在联系。

接下来,使用先进的计算方法,科学家们描述了ALS易感小鼠中微生物组的组成和功能,并将它们与常规小鼠进行比较。他们发现11种微生物菌株随着疾病的进展或甚至在小鼠出现明显的ALS症状之前在ALS倾向小鼠中发生改变。当科学家们将这些微生物菌株分离出来并以益生菌样补充剂的形式逐一给予抗生素治疗后ALS易感小鼠时,其中一些菌株对ALS样疾病有明显的负面影响。但是,一种菌株Akkermansia muciniphila显着减缓了小鼠的疾病进展并延长了它们的存活期。

为了揭示Akkermansia可能产生其作用的机制,科学家研究了肠道微生物分泌的数千个小分子。他们专注于一种叫做烟酰胺(NAM)的分子:在抗生素治疗后,其在ALS倾向小鼠的血液和脑脊液中的水平降低,并且在这些小鼠补充能够分泌该分子的Akkermansia后增加。为了证实NAM确实是一种微生物组分泌的分子,可能会阻碍肌萎缩侧索硬化症的进展,科学家们不断用NAM注入易患ALS的小鼠。这些小鼠的临床状况显着改善。对大脑中基因表达的详细研究表明NAM改善了其运动神经元的功能。


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